Spé physique Résolution de problème Thème eau La loi de Dittmar

Spé physique
Résolution de problème Thème eau
La loi de Dittmar (corrigé)
1) L'étude scientifique de Dittmar a montré que la chlorinité est proportionnelle à la salinité. La salinité
étant une grandeur difficile à évaluer, on obtient la chlorinité par dosage et ensuite la salinité par
proportion.
2) V= 100,0 mL ; m = 102,34 g
ρ=
m 0,10234
−1
=
=1,023 Kg.L
V 0,1000
3) problème
- calcul de la salinité :
D'après le document 2, 50,0 ml d'eau de mer contiennent 149,36 – 147,67 = 1,69 g de sel
la salinité en g.L-1 est donc S = 1,69/0,0500 =33,8 g.L-1.
Pour trouver (S) en g.Kg-1, on peut faire un produit en croix :
Masse de sel
(S) = 33,0 g 33,8 g
Masse de la
solution
1,00 Kg
1,023 Kg
(On peut aussi voir que (S) = S/ρ)
Donc (S) = 33,0 g.Kg-1.
- Calcul de la chlorinité.
Le titrage décrit dans le document 4 permet d'accéder à la
chlorinité.
Le volume à l'équivalence est VE = 13,5 mL.
A l'équivalence n(Ag+) = n(Cl-) soit c.VE = c1.V1.
On en déduit c 1=
c.VE 4,00 .10−3×13,5
−3
−1
=
=5,40 .10 mol.L
V1
10,0
la solution étant diluée 100 fois, c0 = 100.c1 = 5,40.10-1
mol.L-1.
On a trouvé la concentration molaire, il faut maintenant calculer la concentration massique
cm0 = c0.M = 5,40.10-1 x35,5 = 19,2 g.L-1.
La chlorinité est (cl) = cm0/ ρ = 19,2 /1,023 = 18,7 g.Kg-1.
Calcul du coefficient de proportionnalité:
(S) = k x (cl). Donc k = (S) / (cl) = 33,0/18,7 = 1,76
La valeur retrouvée est proche de la valeur théorique (1.806655 ). L'eau de mer étudiée confirme la loi
de Dittmar.
La différence est due à des imprécisions de mesures (masses, volumes) ou de lecture( volume
équivalent)
Barème
1) 0,5 2) calcul de la masse volumique : 1 ; respect des chiffres significatifs : 0,5
compétences
A
B
C
D
S’approprier
APP
Avoir compris qu'il faut, avec le document 2,
calculer la salinité et avec le document 4, la
chlorinité.
Donner un symbole pertinent à chaque grandeur
respect des unités.
Démarche d'une recherche de concentration par
titrage conductimétrique
1
0,5
0,5
0
Analyser
ANA
Pour la chlorinité :
lecture du volume équivalent
relation à l'équivalence
retrouver la concentration de la solution diluée à
partir de la courbe de titrage.
Tenir compte de la dilution
calculer la concentration massique à l'aide de la
masse molaire
calcul de la chlorinité
3
2,5
1
0
tout y
est
trois
au moins
erreurs trois
au plus réussites
pour la salinité :
calcul de la masse
calcul de la concentration massique
calcul de la salinité
calcul de la proportion entre (S) et (cl)
Réaliser
REA
Utilisation d'expressions littérales
calculs corrects avec conversions
chiffres significatifs correctement respectés
2
1,5
0,5
Valider
VAL
comparaison à la valeur théorique
Réponse à la question posée
commentaire sur les sources d'erreurs
1
0,5
0,5
0
1
0,5
0
0
Communiquer Décrire clairement la démarche suivie
COM
présenter les résultats en utilisant un mode de
représentation approprié

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